CN218805182U - 快换支架及包括其的换电车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种快换支架及包括其的换电车辆，用于将电池包安装到换电车辆上，快换支架至少包括支架本体，支架本体固定于换电车辆的车身上，支架本体具有多个沿车身的长度方向并排设置的电池容纳区用于固定安装多个独立的电池包，且每个电池容纳区各自设有锁止机构，锁止机构用于供每个电池包以涨珠锁止方式独立安装于对应的电池容纳区内。车身支架上设置多个电池容纳区，每个电池容纳区都可以独立安装一个或多个电池包，电池包的布置较为灵活。其次，相比于一整块大电池包，采用小体积、小功率的设计，从而降低了换电成本，使得结构布置紧凑。通过涨珠锁止方式锁止或解锁的锁止机构以连接电池包，简化了安装与拆卸方式，提高了快换效率。

Description

快换支架及包括其的换电车辆

本申请要求申请日为2022年07月15日的中国专利申请202210837804.1的优先权。本申请引用上述中国专利申请的全文。

技术领域

本实用新型涉及汽车换电领域，特别涉及一种电动车辆的车身支架及电动车辆。

背景技术

现有电动汽车的电池包安装方式一般分为固定式安装和可换式安装，其中固定式安装的电池包一般固定在汽车上；而可换式安转的电池包一般采用活动安装的方式，电池包可以随时取下，以进行更换或充电，在更换或充电完毕后，再安装到车体上。

一般的可换式电池包，整体的电池包大而重，更换难度大。尤其针对大型车辆，例如重卡车型，车体以及载货重量很大，导致大型车辆对电池包的容量需求较高，必须足够大容量的电能才能够支持大型车辆行驶百来公里，在这种情况下，更换整块电池包的难度巨大，并且也需要大型的运输设备来取放、运输电池包，进而造成生产成本高。另外，一般的锁止机构可靠性以及兼容性较差，拆卸费时费力，更换电池包效率不高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中电池包重量大、体积大，整体更换难度大，锁止机构可靠性及兼容性较差的缺陷，提供一种快换支架及包含其的换电车辆。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种换电车辆的快换支架，用于将电池包安装到换电车辆上，其特征在于，所述快换支架至少包括支架本体，所述支架本体固定于所述换电车辆的车身上，所述支架本体具有多个沿所述车身的长度方向并排设置的电池容纳区用于固定安装多个独立的电池包，且每个所述电池容纳区各自设有锁止机构，所述锁止机构用于供每个所述电池包以涨珠锁止方式独立安装于对应的所述电池容纳区内。

在本方案中，车身支架上设置多个电池容纳区，每个电池容纳区都可以独立安装一个或多个电池包，从而可以根据需要在电动车辆上安装不同数量的电池包，以适配电动车辆不同的用电需求，因此电池包的布置较为灵活。其次，相比于一整块大电池包，每个电池容纳区中的电池包的体积和重量较小，方便安装，有利于电池包的标准化，以及用于取放、运输电池包的换电设备可以采用小体积、小功率的设计，从而降低了换电成本。再者，多个电池包沿电动车辆的长度方向布置，可以充分利用到整个电动车辆的宽度方向空间，以及部分长度方向空间，使得结构布置紧凑。在支架本体上设置通过涨珠锁止方式锁止或解锁的锁止机构以连接电池包，使得电池包通过竖直方向移动即可实现电池包与支架本体的快速安装与拆卸，从而简化了安装与拆卸方式，提高了快换效率。

较佳地，所述锁止机构包括涨珠组件，所述涨珠组件用于与所述电池包上的锁座相配合并通过所述涨珠锁止方式实现所述电池包和所述支架本体的锁止与解锁；

或者，所述锁止机构包括锁座，所述锁座用于与所述电池包上的涨珠组件相配合并通过所述涨珠锁止方式实现所述电池包和所述支架本体的锁止与解锁。

在本方案中，采用上述结构形式，通过涨珠组件和锁座之间的配合实现电池包和支架本体之间的涨珠锁止，有利于提高锁止的可靠性和耐用性。

较佳地，所述涨珠组件或者所述锁座浮动连接于所述支架本体上。

在本方案中，采用上述结构形式，浮动连接能够减少换电车辆在受到转向扭曲或是颠簸时的扭矩或是震动传递至支架本体，进而使得支架本体受扭矩或是震动的影响减小。

较佳地，所述锁座具有开口朝向所述涨珠组件的锁止腔室，所述涨珠组件可伸入所述锁止腔室内并且所述涨珠组件的至少部分可与所述锁止腔室卡接以实现所述电池包和所述支架本体的锁止。

在本方案中，采用上述结构形式，通过涨珠组件和锁止腔室之间的卡接实现电池包和支架本体的锁止，便于操作，且锁止效果可靠。

较佳地，所述涨珠组件包括连接柱、锁止部和驱动部，所述锁止部设于所述连接柱内且所述连接柱设有容许所述锁止部的至少部分伸出的锁止孔，所述驱动部的至少部分设于所述连接柱内并可驱动所述锁止部在一锁止位置和一解锁位置之间移动；

当所述锁止部位于所述锁止位置时，所述锁止部至少部分伸出所述锁止孔并与所述锁止腔室的内侧壁卡接；

当所述锁止部位于所述解锁位置时，所述锁止部复位至所述连接柱的内部。

在本方案中，采用上述结构形式，连接柱的锁止孔为锁止部部分伸出连接柱提供了移动的通道，当进行电池包的锁止操作时，驱动部驱动锁止部部分伸出锁止孔并与锁止腔室的内侧壁卡接，实现锁止；当进行电池包的解锁操作时，驱动部驱动锁止部复位至连接柱内部，以使锁止部和锁止腔室的内侧壁相分离，实现解锁，上述锁止和解锁操作简单方便，有利于提高电池包的锁止和解锁效率。

较佳地，所述驱动部包括驱动螺栓和位于所述驱动螺栓一端的驱动球，所述驱动球设置于所述连接柱内并与所述锁止部活动连接或相抵接，所述驱动螺栓部分穿设于所述连接柱内并可相对所述连接柱上下运动以使得所述驱动球可朝向所述锁止部一侧移动而带动所述锁止部移动至所述锁止位置或所述驱动球可远离所述锁止部一侧移动而带动所述锁止部移动至解锁位置。

在本方案中，采用上述结构形式，当进行电池包的锁止操作时，通过旋转驱动螺栓使其相对连接柱向靠近驱动球的方向移动，并不断推动驱动球向靠近锁止部的方向移动以带动锁止部部分伸出锁止孔并与锁止腔室的内侧壁卡接，实现锁止；当进行电池包的解锁操作时，沿相反方向旋转驱动螺栓使其相对连接柱向远离驱动球的方向移动，驱动球在失去驱动螺栓的外力作用后，不对锁止部施加推动力，使得锁止部能够复位至连接柱内，实现解锁，通过驱动螺栓和驱动球的设置，使得涨珠组件与锁座的锁止和解锁更加方便。

较佳地，所述锁止部伸出所述锁止孔的部分具有朝向所述锁止腔室内侧壁的配合面，所述锁止腔室具有与所述配合面相对应的卡合面，所述配合面和所述卡合面的形状相匹配。

在本方案中，采用上述结构形式，通过锁止部的配合面和与其形状相匹配的卡合面之间的配合实现锁止部与锁止腔室的卡接，防止在锁止位置的锁止部脱离锁止腔室，卡接效果稳定。

较佳地，所述涨珠锁止方式的结构还包括防转止退结构，所述防转止退结构连接于所述涨珠组件和/或所述锁座以阻止所述涨珠组件与所述锁座之间相对旋转运动。

在本方案中，采用上述结构形式，避免了涨珠组件与锁座配合时产生相对旋转，从而提高电池包与支架本体连接的安全性和可靠性。

较佳地，沿着所述车身的长度方向和/或宽度方向，每个所述电池容纳区的两侧分别设有多个间隔设置的所述锁止机构，所述锁止机构供所述电池包沿所述车身的高度方向进入并以涨珠锁止方式锁定。

在本方案中，锁止机构在电池容纳区内，能够与电池形成可靠连接；锁止机构位于电池容纳区的两侧，即位于电池的两侧，两侧锁止机构所受到的载荷较为平衡，保证电池包稳定锁止；此外，通过设置多个锁止机构，分担载荷、并实现多重保险，使得锁止较为可靠。

较佳地，所述支架本体为框架结构，所述支架本体包括多个沿所述车身长度方向间隔设置的第一支撑梁和多个沿着所述车身宽度方向间隔设置的第二支撑梁，所述第一支撑梁和所述第二支撑梁连接围合形成所述框架结构，沿所述车身长度方向上相邻的两个所述第一支撑梁之间的空间形成所述电池容纳区。

在本方案中，第一支撑梁和第二支撑梁交叉设置，使得结构稳固，这样，框架结构能够在满足支架本体结构强度刚度要求的前提下实现减重。第一支撑梁将支架本体分隔为多个电池容纳区，电池包可以借助于第一支撑梁和第二支撑梁实现锁止和定位。

较佳地，所述第一支撑梁或所述第二支撑梁设有所述锁止机构，所述锁止机构位于所述第一支撑梁或所述第二支撑梁的底壁，使得所述电池包自所述支架本体的下方沿着所述车身的高度方向进入所述电池容纳区并与所述锁止机构连接。

在本方案中，在电池包的安装和拆卸过程中，仅需使电池包产生竖直方向的位移，无需额外对电池包进行前后左右移动，即可实现电池包的锁止，便于操作，也有利于简化换电设备的结构。

较佳地，每个所述电池容纳区均设有连接所述第一支撑梁和所述第二支撑梁的连接板，所述连接板上设有所述锁止机构，所述锁止机构沿着所述车身的长度方向和/或宽度方向位于所述连接板的两侧，使得所述电池包自所述支架本体的下方沿着所述车身的高度方向进入所述电池容纳区并与所述锁止机构连接。

在本方案中，电池容纳区中第一支撑梁和第二支撑梁之间设置有连接板，可以防止电池包的上表面因掉落的杂物受到损害，同时可提高支架本体的强度和稳定性，以便于安装质量较重的电池包。另外，在电池包的安装和拆卸过程中，仅需使电池包产生竖直方向的位移，无需额外对电池包进行前后左右移动，即可实现电池包的锁止，便于操作，也有利于简化换电设备的结构。

较佳地，所述快换支架还包括转接架，所述转接架分别连接所述支架本体和所述车身的大梁以将支架本体固定于所述车身的大梁上。

在本方案中，通过设置转接架将车身支架固定在车身大梁上，使得安装方便且连接稳定。

较佳地，所述转接架至少包括沿竖直方向延伸的转接板；所述支架本体设置于所述车身的大梁的下方，所述支架本体通过自所述支架本体向上延伸的所述转接板与所述车身的大梁的侧壁相连接；或，所述支架本体设置于所述车身的大梁的上方，所述支架本体通过自所述支架本体向下延伸的所述转接板与所述车身的大梁的侧壁相连接。

在本方案中，转接板可以连接于车身大梁的侧部，相比于在车身大梁底部安装，车身大梁的侧部安装空间较大，便于装配操作。在支架本体位于车身大梁的下方的情况下，支架本体可以直接在车身下方进行安装，便于对现有电动车辆的改造；在支架本体位于车身大梁的上方的情况下，车身大梁为支架本体提供支撑，使得支架本体的固定较为牢靠。

较佳地，沿所述车身长度方向，所述转接板的长度不小于所述支架本体的长度。

在本方案中，转接板的长度比支架本体的长度更长或二者相同，保证支架本体能够可靠连接到车身大梁上，提高支架本体与车身大梁之间的连接强度。

较佳地，所述转接板与所述支架本体之间通过加强组件连接，所述加强组件包括第一加强梁和/或第二加强梁，所述第一加强梁相对所述支架本体倾斜设置，所述第二加强梁平行设置于所述支架本体上。

在本方案中，通过加强组件将支架本体安装在大梁的侧部，安装空间大，方便，加强组件中可以仅设置有第一加强梁，也可以仅设置有第二加强梁，还可以同时设置这两种加强梁，进一步提高支架本体的强度。第一加强梁和第二加强梁可以为梁的形式，也可以为板的形式，本公开在满足实际需求的前提下，并不限定“梁”具体的形状或形式。

较佳地，所述快换支架包括两个所述转接架，两个所述转接板都连接于两个所述车身的大梁的内侧部，或，两个所述转接板都连接于两个所述车身的大梁的外侧部。

在转接板都位于外侧部的情况下，安装空间大，便于车身支架在车身大梁上的安装；在转接板都位于内侧部的情况下，转接板被车身大梁包围，连接结构相对封闭、较为安全，使得转接板与车身大梁的连接较为可靠。

较佳地，在每个所述电池容纳区内均设置有朝向所述电池包的车端电连接器用于和位于所述电池容纳区内的所述电池包实现电连接，所述车端电连接器设置于所述连接板上。

在本方案中，每个电池容纳区独立设置车端电连接器以便每个电池容纳区内的电池包各自与快换支架进行电连接以实现对换电车辆供能，以提高电池包安装数量与安装位置的灵活性。同时车端电连接器设置在连接板上可方便安装。

较佳地，所述连接板上还设有第三支撑梁，所述第三支撑梁沿所述车身长度方向或宽度方向设置于所述车端电连接器的两侧且所述第三支撑梁的两端分别与所述第一支撑梁或所述第二支撑梁相连，所述第三支撑梁上设有用于与所述电池包定位的定位机构。

在本方案中，第三支撑梁进一步为支架本体起到加强作用，且定位机构设置在第三支撑梁使得定位机构的高度不需要很长即可实现引导电池包安装到位。同时，第三支撑梁位于车端电连接器的两侧，使得定位机构彼此之间的间距较大，有利于电池端电连接器与车端电连接器的准确连接。

较佳地，所述支架本体包括支架分体，每个所述支架分体均具有多个沿所述车身的长度方向并排设置的子区域，所述子区域为所述电池容纳区的至少部分，所述支架分体独立安装于所述换电车辆的车身上或多个所述支架分体安装成一体后安装于所述换电车辆的车身上。

在本方案中，支架分体的结构较为独立、体积也较小，因此布置更为灵活，容易适配不同型号的电动车辆。

较佳地，所述支架本体包括两个独立的所述支架分体，两个所述支架分体分别位于所述车身的大梁的外侧部，且分别位于两个所述支架分体上对应的所述子区域共同形成所述电池容纳区，且对应的所述子区域内均设有所述锁止机构以共同连接所述电池包。

在本方案中，支架分体设置在车身的大梁外侧，安装空间较大，安装时容易操作，且两个车身大梁内侧无需设置支架分体，使得两个支架分体形成的支架本体在具有足够的强度下，重量较轻，空间占用小。

较佳地，所述支架分体为单个，位于所述车身的大梁的内侧部，所述子区域内均设有所述锁止机构以连接所述电池包。

在本方案中，支架分体设置在车身大梁的内侧，支架分体可以同时与两个车身大梁固定，连接结构更可靠，且车身大梁对支架分体能够其一定的保护作用，且支架本体仅设置车身大梁内侧，使得车身大梁外侧的空间可预留给电池包或者其他车身部件，以提高空间利用率。

一种换电车辆，所述换电车辆包括上述的快换支架。

在本方案中，通过应用上述车身支架，可以根据需要在电动车辆上安装不同数量的电池包，相比于一整块大电池包，每个电池容纳区中的电池包的体积和重量较小，用于取放、运输电池包的换电设备可以采用小体积、小功率的设计，从而降低了换电成本。此外，多个电池包沿车身的长度方向排列，因此，无论设置多少个电池包，电池包的分布基本是左右对称的，车身受到的来自于电池包的重力载荷也是左右对称的，这样能够防止电动车辆载荷左倾或者右倾，有利于电动车辆的平稳运行和使用寿命。而且，这样排布可以充分利用到整个电动车辆的宽度方向空间，以及部分长度方向空间，使得结构布置紧凑。在支架本体上设置通过涨珠锁止方式锁止或解锁的锁止机构以连接电池包，使得电池包通过竖直方向移动即可实现电池包与支架本体的快速安装与拆卸，从而简化了安装与拆卸方式，提高了快换效率。

较佳地，所述换电车辆为电动卡车。

在本方案中，电动卡车运行中所需要的功率和总能量都较大，因此需要适配较大体积的电池，通过应用上述车身支架，可以将小体积的电池包适配到电动卡车上，从而降低换电成本。

本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型的车身支架，通过设置多个可以独立安装电池包的电池容纳区，从而可以根据需要在电动车辆上安装不同数量的小型电池包，相应地，用于取放、运输电池包的换电设备可以采用小体积、小功率的设计，从而降低了换电成本。另外，车身支架通过支架本体固定电池包，因此可以根据电动车辆的内部布局、以及电池包的结构，调整支架本体相对于车身大梁的位置，以适配不同型号的电动车辆，因此电池包的布置较为灵活。本实用新型的电动车辆，通过应用上述车身支架，可以降低换电成本，另外，由于多个电池包沿车身的长度方向排列，因此，无论设置多少个电池包，电池包的分布基本是左右对称的，车身受到的来自于电池包的重力载荷也是左右对称的，这样能够防止电动车辆载荷左倾或者右倾，有利于电动车辆的平稳运行和使用寿命。在支架本体上设置通过涨珠锁止方式锁止或解锁的锁止机构以连接电池包，使得电池包通过竖直方向移动即可实现电池包与支架本体的快速安装与拆卸，从而简化了安装与拆卸方式，提高了快换效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的电动车辆的结构示意图。

图2为本实用新型实施例1的安装有电池包的车身支架的结构示意图。

图3为本实用新型实施例1的车身支架的结构示意图。

图4为本实用新型另一实施例的安装有电池包的车身支架的结构示意图。

图5为本实用新型实施例1的锁座和涨珠组件的配合示意图。

图6为本实用新型实施例1的锁座和涨珠组件的另一角度的剖视图。

图7为本实用新型实施例2的电动车辆的结构示意图。

图8为本实用新型实施例2的安装有电池包的车身支架的结构示意图。

图9为本实用新型实施例3的车身支架的结构示意图。

附图标记说明

电池包10

车身支架20

大梁30

锁止机构91

锁座911

锁止腔室9111

涨珠组件92

连接柱921

锁止孔9211

锁止部922

驱动部923

驱动螺栓9231

驱动球9232

连接架23

定位机构50

支架本体1

第一支撑梁11

第二支撑梁12

第三支撑梁14

电池容纳区2

转接架3

转接板31

加强组件32

第一加强梁321

第二加强梁322

车端电连接器4

定位销5

支架分体6

子区域7

连接板8

具体实施方式

下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。

实施例1

参见图1至图3所示，本实施例提供一种电动车辆，电动车辆包括车身以及安装在车身上的车身支架20，多个电池包10各自通过车身支架20安装在电动车辆上。

在本实施例中，车身上的车身支架20包括支架本体1，支架本体1固定于换电车辆的车身上，支架本体1具有多个沿车身的长度方向并排设置的电池容纳区2用于固定安装多个独立的电池包10，且每个电池容纳区2各自设有锁止机构91，锁止机构91用于供每个电池包10以涨珠锁止方式独立安装于对应的电池容纳区2内。在支架本体1上设置通过涨珠锁止方式锁止或解锁的锁止机构以连接电池包10，使得电池包10通过竖直方向移动即可实现电池包10与支架本体1的快速安装与拆卸，从而简化了安装与拆卸方式，提高了快换效率。

具体地，车身具有两个大梁30，车身支架20固定在两个大梁30上以实现在车身上的安装。车身支架20包括支架本体1，支架本体1固定于电动车辆的车身上，支架本体1具有三个沿车身的长度方向并排设置的电池容纳区2，每个电池容纳区2都可以用于固定安装一个独立的电池包10。从而可以根据需要在换电车辆上安装不同数量的电池包，以适配换电车辆不同的用电需求，因此电池包的布置较为灵活。其次，相比于一整块大电池包，每个电池容纳区中的电池包的体积和重量较小，方便安装，有利于电池包的标准化，以及用于取放、运输电池包的换电设备可以采用小体积、小功率的设计，从而降低了换电成本。再者，多个电池包沿换电车辆的长度方向布置，可以充分利用到整个换电车辆的宽度方向空间，以及部分长度方向空间，使得结构布置紧凑。

如图2所示，在本实施例中，每个电池容纳区2除了第一支撑梁11和第二支撑梁12，均设有连接第一支撑梁11和第二支撑梁12的连接板8，每个连接板8的尺寸大小可以是与每个电池容纳区2一致，从而单个连接板8覆盖整个电池容纳区2；或者，也可以是每个连接板8的尺寸大小小于每个电池容纳区2，从而多个连接板8互相连接覆盖整个电池容纳区；或者，也可以是每个连接板8的尺寸大小小于每个电池容纳区2，多个连接板8各自与第一支撑梁11和/或第二支撑梁12相连，多个连接板8覆盖电池容纳区2的部分。通过设置连接板8，可以防止电池包10的上表面因掉落的杂物受到损害，同时可提高支架本体1的强度和稳定性，以便于安装质量较重的电池包10。

在本实施例中，在连接板8上设置锁止机构91，锁止机构91沿着车身的长度方向和宽度方向设置在连接板8的两侧，连接板8具有相对较大的面积，便于设置锁止机构91，以及便于电池包10与锁止机构91连接。

如图4所示，在另一个实施例中，支架本体1可以是框架结构，支架本体1包括多个沿车身长度方向间隔设置的第一支撑梁11和多个沿着车身宽度方向间隔设置的第二支撑梁12。第一支撑梁11和第二支撑梁12连接围合形成框架结构，沿车身长度方向上相邻的两个第一支撑梁11之间的空间形成电池容纳区2。第一支撑梁11和第二支撑梁12交叉设置，使得结构稳固。在本实施例中，第一支撑梁11将支架本体1分隔为多个电池容纳区2，每个电池容纳区2内的锁止机构91可以设置在第一支撑梁11或第二支撑梁12的底壁，以实现电池包10自支架本体的下方沿着所述车身的高度方向进入电池容纳区2通过涨珠锁止方式与锁止机构91连接。进一步，电池包10上设有与锁止机构91相对应的锁止件，锁止件和锁止机构91共同配合实现涨珠锁止方式。也就是，而电池包10仅需竖直方向的位移，即可实现电池包10的锁止，便于操作。

当支架本体1为框架结构时，可以在第一支撑梁11或第二支撑梁12上设置电连接器安装板用于安装车端电连接器4.电连接器安装板跨设在第一支撑梁11或第二支撑梁12上并朝向电池容纳区2，或者，电连接器安装板的至少一端连接在第一支撑梁11或第二支撑梁12上，且向电池容纳区2内部延伸。用于安装车端电连接器4的电连接器安装板设置在第一支撑梁11或第二支撑梁12上，空间布局合理；另外，电连接器安装板朝向电池容纳区2跨设，使得车端电连接器4能够位于电池容纳区2上方，电池包10进入电池容纳区2实现锁止的过程中，电池包10与位于电池容纳区2内的车端电连接器4实现对接，安装便捷。

作为可替代的实施方式，电池容纳区2包括沿车身的宽度方向并列设置的多个子容纳区，每个子容纳区内的第一支撑梁11或第二支撑梁12或连接板8设置有锁止机构，因此，每个子容纳区都可以独立安装电池包，即，每个电池容纳区2都可以安装多个小型的电池包，这样，进一步缩小了单个电池包的体积和重量，降低了对换电装置的要求，从而降低换电成本。例如，在图1所示的实施例中，每个电池容纳区可以沿车身的横向分割为三个子容纳区，每个子容纳区内都设置有一个小电池包，这样，该车身支架可以同时安装九个独立的电池包。同一个车身支架上的各个电池容纳区2内的子容纳区数量可以为不同的，例如，靠车身最前方的电池容纳区可以具有三个子容纳区，中部的电池容纳区可以仅具有两个容纳区。在满足电池包安装的前提下，本领域技术人员可以任意调整子容纳区的数量和排布方式。

参见图2和图3所示的实施例中，沿着车身的长度方向，每个电池容纳区2分别设有多个锁止机构91，锁止机构91供电池包10沿车身的高度方向进入并锁定。具体而言，锁止机构91仅安装在连接板8上。锁止机构91在电池容纳区2内，能够与电池包10形成可靠连接；锁止机构91位于连接板8的边缘部，对应的，锁止件位于电池包10的边缘处，从而锁止机构91所受到的载荷较为平衡，保证电池包10稳定锁止；此外，通过设置多个锁止机构91，分担载荷、并实现多重保险，使得锁止较为可靠。

本实施例公开了一种涨珠锁止方式对应的结构，具体如图5-图6所示，锁止机构91包括锁座911，锁止件包括涨珠组件92，锁座911用于与电池包10上的涨珠组件92相配合并通过涨珠锁止方式实现电池包10和支架本体1的锁止与解锁。通过涨珠组件92和锁座911之间的配合实现电池包10和支架本体1之间的涨珠锁止，有利于提高锁止的可靠性和耐用性。

锁座911浮动连接于支架本体1上，例如通过弹簧连接至支架本体1上，浮动连接能够减少换电车辆3在受到转向扭曲或是颠簸时的扭矩或是震动传递至支架本体1，进而使得支架本体1受扭矩或是震动的影响减小。

锁座911具有开口朝向涨珠组件92的锁止腔室9111，涨珠组件92可伸入锁止腔室9111内并且涨珠组件92的至少部分可与锁止腔室9111卡接以实现电池包10和支架本体1的锁止。通过涨珠组件92和锁止腔室9111之间的卡接实现电池包10和支架本体1的锁止，便于操作，且锁止效果可靠。

涨珠组件92包括连接柱921、锁止部922和驱动部923，锁止部922设于连接柱921内且连接柱921设有容许锁止部922的至少部分伸出的锁止孔9211，驱动部923的至少部分设于连接柱921内并92可驱动锁止部922在一锁止位置和一解锁位置之间移动；当锁止部922位于锁止位置时，锁止部922部分伸出锁止孔9211并与锁止腔室9111的内侧壁卡接；当锁止部922位于解锁位置时，锁止部922复位至连接柱921的内部。连接柱921的锁止孔9211为锁止部922部分伸出连接柱921提供了移动的通道，当进行电池包10的锁止操作时，驱动部923驱动锁止部922部分伸出锁止孔9211并与锁止腔室9111的内侧壁卡接，实现锁止；当进行电池包10的解锁操作时，驱动部923驱动锁止部922复位至连接柱921内部，以使锁止部922和锁止腔室9111的内侧壁相分离，实现解锁，上述锁止和解锁操作简单方便，有利于提高电池包10的锁止和解锁效率。

驱动部923包括驱动螺栓9231和位于所述驱动螺栓9231一端的驱动球9232，驱动球9232设置于连接柱921内并与锁止部922活动连接或相抵接，驱动螺栓9231部分穿设于连接柱921内并可相对连接柱921上下运动以使得驱动球9232可朝向锁止部922一侧移动而带动锁止部922移动至锁止位置或驱动球9232可远离锁止部922一侧移动而带动锁止部922移动至解锁位置。当进行电池包10的锁止操作时，通过旋转驱动螺栓9231使其相对连接柱921向靠近驱动球9232的方向移动，并不断推动驱动球9232向靠近锁止部922的方向移动以带动锁止部922部分伸出锁止孔9211并与锁止腔室9111的内侧壁卡接，实现锁止；当进行电池包10的解锁操作时，沿相反方向旋转驱动螺栓9231使其相对连接柱921向远离驱动球9232的方向移动，驱动球9232在失去驱动螺栓9231的外力作用后，不对锁止部922施加推动力，使得锁止部922能够复位至连接柱921内，实现解锁，通过驱动螺栓9231和驱动球9232的设置，使得涨珠组件92与锁座91的锁止和解锁更加方便。

锁止部922伸出锁止孔9211的部分具有朝向锁止腔室9111内侧壁的配合面，锁止腔室9111具有与配合面相对应的卡合面，配合面和卡合面的形状相匹配。通过锁止部922的配合面和与其形状相匹配的卡合面之间的配合实现锁止部922与锁止腔室9111的卡接，防止在锁止位置的锁止部922脱离锁止腔室，卡接效果稳定。

具体地，锁止部922选用锁止球，锁止球中伸出锁止孔9211部分的弧形面作为配合面，锁止腔室9111的内侧壁上设置有与弧形面形状相匹配的配合的弧形凹槽作为卡合面。在另一实施例中，锁止部922选用锁止钢柱，锁止钢柱横向放置，使得锁止钢柱伸出锁止孔9211部分的弧面作为配合面，锁止腔室9111的内侧壁上设置有弧形凹槽作为卡合面；当然，在其他实施例中，也可以将锁止钢珠竖向放置，使得锁止钢珠伸出锁止孔9211部分的弧面和两端面作为配合面，锁止腔室9111的内侧壁上设置有U型凹槽作为卡合面。929291。

优选地，驱动球9232中用于锁止部922(例如锁止球、锁止钢柱)相抵接的一面设有凹陷部，以增大驱动球9232和锁止部922的接触面积，以避免驱动球9232带动锁止部922运动的过程中，驱动球9232和锁止部922之间打滑。

涨珠锁止方式的结构还包括防转止退结构，在本实施例中，在涨珠组件92上设置防转止退机构，具体的，防转止退结构连接于驱动螺栓9231上，使得涨珠组件92与锁座911配合锁定，将电池包10固定于支架本体1上之后，驱动螺栓9231被限制而无法转动，避免驱动螺栓9231发生转动而使得驱动球9232下移导致锁止部922回到解锁位置，从而提高电池包10与支架本体1连接的安全性和可靠性。在其他实施例中，也可以在锁座911上设置防转止退机构，或在锁座911和驱动螺栓9231上均设置防转止退机构。

防转止退机构，可以通过棘轮棘爪、涨珠、卡合、啮合中的其中一种配合方式实现限制驱动螺栓9231相对锁座911的转动的目的。

涨珠锁止方式的结构还包括连接架23，连接架23具有安装通孔，驱动部923安装于安装通孔内，连接架23连接于电池包10或支架本体1。安装于连接架23的安装通孔内，通过连接架23将驱动部923安装于电池包10或支架本体1上，增加了驱动部923的安装牢固性，进而提高电池包10锁止的安全性。

另外，涨珠组件92也可以浮动连接于电池包10上，浮动连接能够减少换电车辆3在受到转向扭曲或是颠簸时的扭矩或是震动传递至电池包10，进而使得电池包10受扭矩或是震动的影响减小。

在另一实施例中，涨珠组件和锁座的安装位置可以互换，也就是锁止机构91包括涨珠组件92，涨珠组件92用于与电池包10上的锁座911相配合并通过涨珠锁止方式实现电池包10和支架本体1的锁止与解锁。其中，涨珠组件92浮动连接于支架本体1上，浮动连接能够减少换电车辆3在受到转向扭曲或是颠簸时的扭矩或是震动传递至支架本体1，进而使得支架本体1受扭矩或是震动的影响减小。

此外，除了上述的锁止机构91，沿着车身的长度方向或宽度方向，电池容纳区2还可以设有用于与电池包10定位的定位机构50。在其他实施例中，也可以同时沿车身的长度方向和宽度方向均设有定位机构50。

在一个实施例中，定位机构50沿车身长度方向间隔设置在第二支撑梁12上。定位机构50可以是定位销5，定位销5可以配合地插入电池包10的定位孔中，从而实现电池包10与车身支架20的定位。通过定位机构50可以在电池包10安装至支架本体1之时起到引导作用，尽可能避免电池包10因对位不准而导致的安装失败，从而提高电池包10的安装效率。通过限位机构可以实现电池包10与支架本体1之间的限位，提高电池包10安装的稳定性，并防止在电动车辆行驶过程中因颠簸导致电池包10发生不期望的位移、甚至发生电池包10从电动车辆上脱离的事故。

在另一个实施例中，定位销和定位孔的安装位置可以互换，也就是定位孔设置在第二支撑梁12上，定位销设置在电池包10上，通过定位孔和定位销的配合实现电池包10与车身支架20在安装时的引导与对位。

当然，在其他实施例中，定位机构50还可以是任何其他可实现相同定位功能的机构。

车身支架20还包括转接架3，转接架3分别连接支架本体1和车身的大梁30以将支架本体1固定于车身的大梁30上。通过设置转接架将车身支架固定在车身大梁上，使得安装方便且连接稳定。在其他实施例中，车身支架20还与车身大梁30直接连接(例如，通过螺栓)，从而进一步提高了支架本体1与车身大梁30的连接牢固程度，以及结构简单化。

参见图3和图4所示，在本实施例中，转接架3至少包括沿竖直方向延伸的转接板31，为了有效利用空间以及便于装配，转接板31可以连接于车身大梁30的侧部，支架本体1设置于车身的大梁30的下方，支架本体1通过自支架本体1向上延伸的转接板31与车身的大梁30的侧壁相连接。在支架本体1位于车身大梁30的下方的情况下，支架本体1可以直接在车身下方进行安装，便于对现有电动车辆的改造。

在某些实施方式中，支架本体1设置于车身的大梁30的上方，支架本体1通过自支架本体1向下延伸的转接板31与车身的大梁30的侧壁相连接。在支架本体1位于车身大梁30的上方的情况下，车身大梁30为支架本体1提供支撑，使得支架本体1的固定较为牢靠。

沿车身长度方向，转接板31的长度不小于支架本体1的长度，转接板31的长度比支架本体1的长度更长或二者相同，保证支架本体1能够可靠连接到车身大梁30上，提高支架本体1与车身大梁30之间的连接强度。

转接板31与支架本体1之间通过加强组件32连接，加强组件32包括第一加强梁321以及第二加强梁322，第一加强梁321相对支架本体1倾斜设置连接于转接板31和支架本体1之间，第二加强梁322平行设置于支架本体1上分别与转接板31和支架本体1连接。通过加强组件32将支架本体1安装在大梁30的侧部，安装空间大，方便，还可以同时设置这两种加强梁，进一步提高支架本体1的强度。第一加强梁321和第二加强梁322可以为梁的形式，也可以为板的形式，还可以为管材、型材等形式，本公开在满足实际需求的前提下，并不限定“梁”具体的形状或形式。例如，参见图1至图4所示，第一加强梁321为三角形板，第二加强梁322为矩形板。

在本实施例中，第一加强梁321沿车身的长度方向间隔设置有多个。第一加强梁321的位置可以与第一支撑梁11的位置对应，例如，沿车身的长度方向，第一支撑梁11的两侧分别设置有一第一加强梁321。

可以理解的是，在某些实施方式中，加强组件32中可以仅设置有第一加强梁321，也可以仅设置有第二加强梁322，都可以起到加强车身支架20与车身支架20连接可靠性的作用。

在本实施例中，转接架3都连接于两个大梁30的外侧，在转接板31都位于外侧部的情况下，安装空间大，便于车身支架20在车身大梁30上的安装。

在其他的某些实施例中，转接架3也可以连接于两个大梁30的内侧，例如，可以仅设置一个转接架3，转接架3位于两个大梁30之间并同时连接于两个大梁30。作为可选的实施方式，车身支架20包括两个转接架3，两个转接板31都连接于两个车身大梁30的内侧部。转接架3被车身大梁30包围，连接结构相对封闭、较为安全，使得转接架3与车身大梁30的连接较为可靠。

在每个电池容纳区2内，连接板8上设置有朝向电池包10的车端电连接器4用于和位于电池容纳区2内的电池包10实现电连接。车端电连接器4沿两块转接板31之间的相邻第二支撑梁12之间的中轴线上设置。连接板8为车端电连接器4提供安装面，车端电连接器4能够与电池包10的电池端电连接器实现电连接。且将车端电连接器4设置于位于中间的两个相邻的第二支撑梁12之间的中轴线上有利于电池包安装于支架本体1上后的平衡性。转接板31沿竖直方向延伸，相较于支架本体1凸起，为设置在连接板8上的车端电连接器4提供安装空间，同时还能对夹在转接板31中间的第二支撑梁12起到加强的作用。

本实施例的电动车辆通过应用上述车身支架20，可以根据需要在电动车辆上安装不同数量的电池包10，相比于一整块大电池包10，每个电池容纳区2中的电池包10的体积和重量较小，用于取放、运输电池包10的换电设备可以采用小体积、小功率的设计，从而降低了换电成本。

本实施例的电动车辆优选为电动卡车，电动卡车运行中所需要的功率和总能量都较大，因此需要适配较大体积的电池，通过应用上述车身支架20，可以将小体积适配到电动卡车上，从而降低换电成本。

实施例2

图7至图8为本实用新型的实施例2，本实施例与实施例1基本相同，所不同的是，本实施例中的支架本体1包括多个支架分体6，每个支架分体6均具有多个沿车身的长度方向并排设置的子区域7，子区域7为电池容纳区2的一部分，支架分体6独立安装于电动车辆的车身上或多个支架分体6安装成一体后安装于电动车辆的车身上。支架分体6的结构较为独立、体积也较小，因此布置更为灵活，容易适配不同型号的电动车辆。

与实施例1类似，支架分体6也是框架结构，其包括多个沿车身长度方向间隔设置的第一支撑梁11和两个沿着车身宽度方向间隔设置的第二支撑梁12，多个第一支撑梁11均连接于两个第二支撑梁12之间，以围合形成框架结构，沿所述车身长度方向上相邻的两个第一支撑梁11之间的空间形成子区域7。参见图8和图9所示，其中一个支架分体6的两个第二支撑梁12之间还设有用于安装车端电连接器4的连接板8。在本实施例中，支架分体6还可以包括第三支撑梁14，每个子区域内均设置两个沿车身长度方向间隔设置的第三支撑梁14，进一步对框架结构起到加强作用。相应地，定位销5设置在第三支撑梁14上，以使得每个电池包10都有两个定位销5定位以便于引导电池包安装至支架分体上。连接板8的尺寸大小可以是与支架分体6的电池容纳区2一致，从而单个连接板8覆盖整个电池容纳区2；或者，也可以是多个连接板8各自与第一支撑梁11和/或第二支撑梁12和/或第三支撑梁14相连，多个连接板8覆盖电池容纳区2的部分。

在本实施例中，支架本体1包括两个独立的支架分体6，两个支架分体6分别位于车身的大梁30的外侧部，且分别位于两个支架分体6上对应的子区域共同形成电池容纳区2，且对应的第二支撑梁12均设有锁止机构91以共同连接电池包10。支架分体6设置在车身的大梁30外侧，安装空间较大，安装时容易操作，且两个车身大梁内侧无需设置支架分体，使得两个支架分体形成的支架本体在具有足够的强度下，重量较轻，空间占用小。

支架分体6与大梁30之间设置有转接架3，本实施例的转接架3与实施例1类似，转接架3具有转接板31，转接板31与支架本体1之间通过加强组件32连接，加强组件32包括倾斜延伸的第一加强梁321，具体地，该第一加强梁321为三角形板。

实施例3

如图9所示，本实施例与实施例2类似，车身支架20包括支架分体6，所不同的是，支架分体6为单个，位于车身的大梁30的内侧部，子区域内均设有锁止机构91以连接电池包10。支架分体6设置在车身大梁30的内侧，支架分体6可以同时与两个车身大梁30固定，连接结构更可靠，且车身大梁30对支架分体6能够其一定的保护作用，且支架本体仅设置车身大梁内侧，使得车身大梁外侧的空间可预留给电池包或者其他车身部件，以提高空间利用率。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (24)

1.一种换电车辆的快换支架，用于将电池包安装到换电车辆上，其特征在于，所述快换支架至少包括支架本体，所述支架本体固定于所述换电车辆的车身上，所述支架本体具有多个沿所述车身的长度方向并排设置的电池容纳区用于固定安装多个独立的电池包，且每个所述电池容纳区各自设有锁止机构，所述锁止机构用于供每个所述电池包以涨珠锁止方式独立安装于对应的所述电池容纳区内。

2.如权利要求1所述的快换支架，其特征在于，所述锁止机构包括涨珠组件，所述涨珠组件用于与所述电池包上的锁座相配合并通过所述涨珠锁止方式实现所述电池包和所述支架本体的锁止与解锁；

或者，所述锁止机构包括锁座，所述锁座用于与所述电池包上的涨珠组件相配合并通过所述涨珠锁止方式实现所述电池包和所述支架本体的锁止与解锁。

3.如权利要求2所述的快换支架，其特征在于，所述涨珠组件或者所述锁座浮动连接于所述支架本体上。

4.如权利要求2所述的快换支架，其特征在于，所述锁座具有开口朝向所述涨珠组件的锁止腔室，所述涨珠组件可伸入所述锁止腔室内并所述涨珠组件的至少部分可与所述锁止腔室卡接以实现所述电池包和所述支架本体的锁止。

5.如权利要求4所述的快换支架，其特征在于，所述涨珠组件包括连接柱、锁止部和驱动部，所述锁止部设于所述连接柱内且所述连接柱设有容许所述锁止部的至少部分伸出的锁止孔，所述驱动部的至少部分设于所述连接柱内并与所述锁止部相连并驱动所述锁止部在一锁止位置和一解锁位置之间移动；

当所述锁止部位于所述锁止位置时，所述锁止部部分伸出所述锁止孔并与所述锁止腔室的内侧壁卡接；

当所述涨珠位于所述解锁位置时，所述涨珠复位至所述驱动部的内部。

6.如权利要求5所述的快换支架，其特征在于，所述驱动部包括驱动螺栓和位于所述驱动螺栓一端的驱动球，所述驱动球设置于所述连接柱内并与所述锁止部活动连接或相抵接，所述驱动螺栓部分穿设于所述连接柱内并可相对所述连接柱上下运动以使得所述驱动球可朝向所述锁止部一侧移动而带动所述锁止部移动至所述锁止位置或所述驱动球可远离所述锁止部一侧移动而带动所述锁止部移动至解锁位置。

7.如权利要求5所述的快换支架，其特征在于，所述锁止部伸出所述锁止孔的部分具有朝向所述锁止腔室内侧壁的配合面，所述锁止腔室具有与所述配合面相对应的卡合面，所述配合面和所述卡合面的形状相匹配。

8.如权利要求2所述的快换支架，其特征在于，所述涨珠锁止方式的结构还包括防转止退结构，所述防转止退结构连接于所述涨珠组件和/或所述锁座以阻止所述涨珠组件与所述锁座之间相对旋转运动。

9.如权利要求1所述的快换支架，其特征在于，沿着所述车身的长度方向和/或宽度方向，每个所述电池容纳区的两侧分别设有多个间隔设置的所述锁止机构，所述锁止机构供所述电池包沿所述车身的高度方向进入并以涨珠锁止方式锁定。

10.如权利要求1-9任意一项所述的快换支架，其特征在于，所述支架本体为框架结构，所述支架本体包括多个沿所述车身长度方向间隔设置的第一支撑梁和多个沿着所述车身宽度方向间隔设置的第二支撑梁，所述第一支撑梁和所述第二支撑梁连接围合形成所述框架结构，沿所述车身长度方向上相邻的两个所述第一支撑梁之间的空间形成所述电池容纳区。

11.如权利要求10所述的快换支架，其特征在于，所述第一支撑梁或所述第二支撑梁设有所述锁止机构，所述锁止机构位于所述第一支撑梁或所述第二支撑梁的底壁，使得所述电池包自所述支架本体的下方沿着所述车身的高度方向进入所述电池容纳区并与所述锁止机构连接。

12.如权利要求10所述的快换支架，其特征在于，每个所述电池容纳区均设有连接所述第一支撑梁和所述第二支撑梁的连接板，所述连接板上设有所述锁止机构，所述锁止机构沿着所述车身的长度方向和/或宽度方向位于所述连接板的两侧，使得所述电池包自所述支架本体的下方沿着所述车身的高度方向进入所述电池容纳区并与所述锁止机构连接。

13.如权利要求12所述的快换支架，其特征在于，所述快换支架还包括转接架，所述转接架分别连接所述支架本体和所述车身的大梁以将支架本体固定于所述车身的大梁上。

14.如权利要求13所述的快换支架，其特征在于，所述转接架至少包括沿竖直方向延伸的转接板；

所述支架本体设置于所述车身的大梁的下方，所述支架本体通过自所述支架本体向上延伸的所述转接板与所述车身的大梁的侧壁相连接；或，所述支架本体设置于所述车身的大梁的上方，所述支架本体通过自所述支架本体向下延伸的所述转接板与所述车身的大梁的侧壁相连接。

15.如权利要求14所述的快换支架，其特征在于，沿所述车身长度方向，所述转接板的长度不小于所述支架本体的长度。

16.如权利要求14所述的快换支架，其特征在于，所述转接板与所述支架本体之间通过加强组件连接，所述加强组件包括第一加强梁和/或第二加强梁，所述第一加强梁相对所述支架本体倾斜设置，所述第二加强梁平行设置于所述支架本体上。

17.如权利要求14所述的快换支架，其特征在于，所述快换支架包括两个所述转接架，两个所述转接板都连接于两个所述车身的大梁的内侧部，或，两个所述转接板都连接于两个所述车身的大梁的外侧部。

18.如权利要求14所述的快换支架，其特征在于，在每个所述电池容纳区内均设置有朝向所述电池包的车端电连接器用于和位于所述电池容纳区内的所述电池包实现电连接，所述车端电连接器设置于所述连接板上。

19.如权利要求18所述的快换支架，其特征在于，所述连接板上还设有第三支撑梁，所述第三支撑梁沿所述车身长度方向或宽度方向设置于所述车端电连接器的两侧且所述第三支撑梁的两端分别与所述第一支撑梁或所述第二支撑梁相连，所述第三支撑梁上设有用于与所述电池包定位的定位机构。

20.如权利要求10所述的快换支架，其特征在于，所述支架本体包括支架分体，每个所述支架分体均具有多个沿所述车身的长度方向并排设置的子区域，所述子区域为所述电池容纳区的至少部分，所述支架分体独立安装于所述换电车辆的车身上或多个所述支架分体安装成一体后安装于所述换电车辆的车身上。

21.如权利要求20所述的快换支架，其特征在于，所述支架本体包括两个独立的所述支架分体，两个所述支架分体分别位于所述车身的大梁的外侧部，且分别位于两个所述支架分体上对应的所述子区域共同形成所述电池容纳区，且对应的所述子区域内均设有所述锁止机构以共同连接所述电池包。

22.如权利要求21所述的快换支架，其特征在于，所述支架分体为单个，位于所述车身的大梁的内侧部，所述子区域内均设有所述锁止机构以连接所述电池包。

23.一种换电车辆，其特征在于，所述换电车辆包括如权利要求1-22任意一项所述的快换支架。

24.如权利要求23所述的换电车辆，其特征在于，所述换电车辆为电动卡车。

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